材料与芯片平台

外延片

Epitaxial Wafer

定义

在衬底上外延生长出器件所需多层材料结构后的晶圆,是光芯片制造的第一道关卡。

图解

横轴=调制带宽能力 · 纵轴=能否在同一材料体系内自己发激光能发光 ↑需外挂光源 / 无源 ↓调制带宽 高 →PLC无源SiN低损耗无源硅光CMOS 级集成TFLN带宽最高GaAs850nm VCSELInP光源 + 高速调制没有任何一种材料同时占据右上角。现实组合:硅光做集成底座 + InP 供光 + TFLN 做高性能调制。
材料平台定位 把材料平台放在「能否自己发光」和「调制带宽」两个维度上,就能看清各自的位置:右上角是空的。InP 能发光但集成度低,硅光集成度高但自己不发光,TFLN 带宽最好但同样要外挂光源。这就是为什么异质集成和「外置光源」会成为产业必答题。

关键要点

  • 外延层的厚度与组分均匀性直接决定激光器的良率与波长一致性。
  • InP 外延片产能是高速光芯片扩产的先行约束,与衬底缺口叠加放大供给紧张。
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